JP3606305B2 - 液体封入式マウント - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車エンジン等の振動体に対する防振支持手段として用いられる液体封入式マウントであって、エンジン等の振動体に対する防振支持手段として用いられる液体封入マウントに関し、特に、外部からの流体圧力導入によって防振特性を制御するようにした液体封入式マウントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンを車体フレームに弾性的に支持するマウントには、車体のバウンド等の衝撃による低周波大振幅の変位入力に対しては優れた緩衝性及び振動減衰性、また、アイドリング時の機関振動等による中・高周波域の小振幅の継続的な入力振動に対しては、動ばね定数を低く保つことによる優れた振動絶縁性が要求される。そしてこのような異なる防振特性を得ることのできるマウントとしては、支持ばねにより容積が可変である第一液室と、ダイアフラムにより容積が可変である第二液室が細く長いショックオリフィスを介して互いに連通され、前記両液室間にあって第二のダイアフラムにより容積が可変である第三液室と、前記第一液室が前記ショックオリフィスよりも流動抵抗の小さいアイドルオリフィスを介して互いに連通され、前記第二のダイアフラムに外部からの流体圧力を作用させることによって防振特性を選択的に制御するようにした液体封入式マウントが知られている。
【０００３】
すなわち上記液体封入式マウントは、第二のダイアフラムを外部からの負圧導入により拘束することによって、第一液室と第三液室との間での封入液体の移動を規制した状態では、低周波大振幅の変位入力に対して、支持ばねの変位によって圧力変動を受ける第一液室と、この第一液室にショックオリフィスを介して連通された第二液室との間で封入液体が反復移動するので、この時の流動抵抗によって大きな減衰力を得ることができる。また、前記負圧による第二のダイアフラムの拘束を解除した状態では、アイドリング時の機関振動等による中・高周波域の小振幅の継続振動は、封入液体が第一液室と第三液室との間で流動抵抗の小さいアイドルオリフィスを介して移動することによって、支持ばねの小振幅の振動変位による第一液室の圧力変動が吸収され、動ばね定数が低くなって優れた振動絶縁性を発揮する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこの種の液体封入式マウントにおいては、負圧導入による第二のダイアフラムの拘束状態から、大気開放によって負圧を解除した時に、前記拘束状態が応答良く解除されず、高減衰から低動ばねへの移行が円滑に行われない可能性が指摘される。これは、第二のダイアフラムが第三液室と反対側の壁面に吸引して貼り付かせることによって拘束されるため、大気開放しても第二のダイアフラムが貼り付いたままになりやすく、また、第二のダイアフラムを負圧によって吸引・拘束した状態では第三液室の封入液体も吸引されているので、第二のダイアフラムが非拘束位置に復帰するには、これに接する封入液体も復帰移動しなければならないからである。
【０００５】
本発明は、上記のような事情のもとになされたもので、その技術的課題とするところは、流体圧力の導入・開放による特性の切換制御を円滑に行うことの可能な液体封入式マウントを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の技術的課題は本発明によって有効に解決することができる。すなわち本発明に係る液体封入式マウントは、ケースとセンターボスとの間に介在され円周方向に連続したエラストマからなる支持ばねと、前記ケースの内周に封着されたエラストマからなる第一のダイアフラムと、これら支持ばねと第一のダイアフラムとの間で外周部が前記ケースの内周に固定された内部壁体とによって、前記支持ばね側の第一液室と、前記第一のダイアフラム側の第二液室と、前記両液室間の第三液室及び導圧室が画成され、前記第一液室と第二液室はショックオリフィスを介して互いに連通され、前記第一液室と第三液室は前記ショックオリフィスよりも流動抵抗の小さいアイドルオリフィスを介して互いに連通され、前記第三液室と前記導圧室との間はこの導圧室への負圧の導入によって拘束され前記負圧の開放によって拘束が解除される第二のダイアフラムで画成され、前記第二のダイアフラムの作動部に、この作動部を非拘束方向へ付勢する付勢手段を設けたものである。
【０００７】
上記構成によると、衝撃等による低周波大振幅の変位入力に対しては、従来と同様、第二のダイアフラムの作動部を導圧室への流体圧力の導入により拘束する。これによって、第一液室と第三液室との間での封入液体の移動が規制されるので、前記低周波大振幅の変位入力に伴う支持ばねの変位によって圧力変動を受ける第一液室と、第一のダイアフラムによって容積が可変である第二液室との間で封入液体がショックオリフィスを介して反復移動し、この時の流動抵抗によって大きな減衰力を発現する。なお、この状態では、第二のダイアフラムの作動部に設けられた付勢手段は、前記流体圧力による前記作動部の拘束位置への変位によって蓄勢された状態にある。
【０００８】
また、振動体の例えば機関振動等による中・高周波域の小振幅の継続的な振動入力に対しては、第二のダイアフラムの作動部に作用させている流体圧力を開放する。このとき、蓄勢された状態にある付勢手段の付勢力が、前記作動部に非拘束方向（拘束位置から解放させる方向）に作用するので、前記第二のダイアフラムの自由変位可能な状態への移行が円滑に行われる。このため、前記中・高周波域の小振幅の振動入力に伴って、第一液室と第三液室との間で封入液体がアイドルオリフィスを介して移動し、これによつて動ばね定数が低くなるので、優れた振動絶縁性を発揮する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る液体封入式マウントの好適な一実施形態を示す概略的な断面図である。この図１において、参照符号１は車体フレーム側及び支持対象の振動体であるエンジン側のうちいずれか一方に連結される金属製のケースで、上端が開放されたカップ状の外筒１１と、その内周に密嵌された内筒１２とからなり、下側が小径となるように円周方向に連続した上側段差部１ａ及び下側段差部１ｂが形成されている。２は上面中央に突設された取付ボルト２１を介して前記車体フレーム側及びエンジン側のうちの他方に連結される金属製のセンターボスで、前記ケース１の上端開口側に同心的に配置されている。
【００１０】
センターボス２には、その外周側へ略円錐台状に延びるエラストマ製の支持ばね３が加硫接着により一体的かつ同心的に設けられている。補強環３１が埋設されたこの支持ばね３の外周部は、ケース１における内筒１２の上部内周面に密嵌され、ケース１の上側段差部１ａと、このケース１における外筒１１の上端カシメ部１１ａの間に固定されている。またこれによって、ケース１の上端開口が密閉された状態となっている。
【００１１】
参照符号４はエラストマ製の第一のダイアフラムで、その外周部４ａはケース１の下側段差部１ｂに位置する内筒１２の下端部１２ａに一体的に加硫接着されている。また、この第一のダイアフラム４の外周部４ａからはケース１の上側段差部１ａの位置まで延びるシール膜４１が一体的に延在され、前記内筒１２の内周面を覆うように加硫接着されている。
【００１２】
参照符号５は第一の内部壁体である。図２にも示すように、この第一の内部壁体５は、上側円盤部５１と、その下面に突出形成された筒状部５２と、この筒状部５２の下端部から外周側へ延在された下側フランジ部５３と、更にこの下側フランジ部５３の下面に突設された円周方向に連続した嵌合突条５４とからなる。前記上側円盤部５１の外周縁はケース１の上側段差部１ａと支持ばね３の外周部との間に挟持され、前記下側フランジ部５３の外周縁が前記ケース１の内周のシール膜４１の内周面に密嵌され、これによって、前記上側円盤部５１と支持ばね３との間に第一液室Ａが画成される。
【００１３】
参照符号６は第一の内部壁体５の下側（第一のダイアフラム４側）に配置された第二の内部壁体である。この第二の内部壁体６は、図２にも示すように、円盤部６１と、その外周に沿って円周方向に連続形成された筒状フランジ部６２とからなり、この筒状フランジ部６２の上部内周面６２ａが第一の内部壁体５における嵌合突条５４の外周面と嵌着されている。また、前記筒状フランジ部６２は、その外周がケース１のシール膜４１の内周面に密嵌されると共に、その下端部が第一のダイアフラム４の外周部４ａ上面に当接され、これによって前記第一のダイアフラム４との間に第二液室Ｂが画成される。
【００１４】
参照符号７は湾曲円盤状を呈するエラストマ製の第二のダイアフラムであり、その外周縁に沿って厚肉に形成された外周フランジ部７１は第一の内部壁体５における嵌合突条５４の下端部と、第二の内部壁体６における円盤部６１の上面外周部との間に密嵌状態で挟持されている。そして第一の内部壁体５と第二の内部壁体６との間の空間はこの第二のダイアフラム７によって上下に分離され、すなわち第一の内部壁体５側の第三液室Ｃと、第二の内部壁体６側の導圧室Ｄが画成される。
【００１５】
第二のダイアフラム７における薄肉の作動部７２の中央からは、付勢手段として、上方へ向けて延びる細長い弾性連結部７３が形成されており、その先端（上端）７３ａは、第一の内部壁体５における上側円盤部５１の中央部に開設された連結孔５１ａに挿し込み結合されている。この弾性連結部７３は、第二のダイアフラム７を形成しているエラストマの一部からなり、常態では第二の内部壁体６における円盤部６１の上面から適宜離隔した自由状態にある前記作動部７２と、前記上側円盤部５１とを連結する長さであって、前記第二の内部壁体６の円盤部６１の上面に密接状態となる位置への前記作動部７２の変位を許容する弾性を有する。なお、好ましくは前記エラストマとしては、繰り返し伸縮を受けることによるヘタリの少ないものが採用される。
【００１６】
図２に示すように、第二の内部壁体６における筒状フランジ部６２の外周面には螺旋溝６２ｂが形成されており、この螺旋溝６２ｂによって、図１に示すように前記筒状フランジ部６２とケース１（シール膜４１）との間にショックオリフィスＥが形成される。このショックオリフィスＥの一端は第一の内部壁体５における下側フランジ部５３の外周の一部に形成された切欠５３ａ及びこれに対応して上側円盤部５１に形成された開口部５１ｂを介して第一液室Ａに開放され、他端は前記筒状フランジ部６２の下部に開設された開口部６２ｃを介して第二液室Ｂに開放されている。すなわち第一液室Ａと第二液室Ｂは、螺旋状のショックオリフィスＥを介して互いに連通している。
【００１７】
第一の内部壁体５の外周部には、図２に示すように、上側円盤部５１の外周部、筒状部５２及び下側フランジ部５３によって溝状空間５ａが形成されており、この溝状空間５ａによって、図１に示すようにケース１（シール膜４１）との間にアイドルオリフィスＦが形成される。このアイドルオリフィスＦの一端は前記上側円盤部５１の開口部５１ｂを介して第一液室Ａに開放され、他端は前記筒状部５２の円周方向一部に開設された開口部５２ａを介して第三液室Ｃに開放されている。すなわち第一液室Ａと第三液室Ｃは、アイドルオリフィスＦを介して互いに連通している。
【００１８】
第一液室Ａ、第二液室Ｂ、第三液室Ｃ、ショックオリフィスＥ及びアイドルオリフィスＦからなる連続した密閉空間にはシリコンオイル等の液体が封入されている。ショックオリフィスＥは、螺旋状に長く延びるものであることによって、その内部に存在する封入液体の液柱共振周波数が所定の低周波数域に設定され、かつ前記封入液体が移動する時に大きな流動抵抗を発生するものである。またアイドルオリフィスＦは、ショックオリフィスＥに比較してその流路長さが短くかつ流路断面積が大きなものとなっていることによって、その内部に存在する封入液体の液柱共振周波数がエンジンの駆動に伴う機関振動等に対応する所定の中・高周波数域に設定され、かつ流動抵抗の小さなものとなっている。
【００１９】
第二の内部壁体６には、内端が導圧室Ｄに開放され外端が筒状フランジ部６２の外周面に開放された導圧孔６ａが開設され、この導圧孔６ａの外端開口部には、ケース１を貫通して管継手８が接続されている。そしてこの管継手８には図示されていないパイプ及び弁装置等を介して負圧源が接続され、すなわち前記導圧室Ｄには、前記弁装置の切換動作によって前記負圧源による負圧又は大気圧が選択的に導入されるようになっている。
【００２０】
導圧室Ｄに負圧が導入された場合は、第二のダイアフラム７の作動部７２は、図１に示す状態から弾性連結部７３の伸長変形を伴いながら第二の内部壁体６における円盤部６１の上面に密接されるように変位する。また導圧室Ｄが大気開放された場合には、前記作動部７２自体の有する原形復帰力及び前記弾性連結部７３の引張弾性によって図１に示す非拘束位置に復帰するようになっている。
【００２１】
上記実施形態による液体封入式マウントは、車体フレーム側とエンジン側との間での振動入力によってケース１とセンターボス２が軸方向（図１における上下方向）に反復して相対変位され、支持ばね３が反復変形を受ける。
【００２２】
一方、導圧室Ｄに負圧を導入すると、第二のダイアフラム７の作動部７２が弾性連結部７３の引張弾性に抗して前記導圧室Ｄの容積を縮小させるように変位し、この時の変位力（第二のダイアフラム７の有効面積×負圧）を、弾性連結部７３の伸長変形による引張弾性より大きくすることによって、前記作動部７２は、第二の内部壁体６の円盤部６１の上面に密接した状態に拘束される。この拘束状態では、第三液室Ｃの容積変化が規制されるため、第一液室Ａと第三液室Ｃとの間では封入液体は移動しない。したがって、例えば低周波大振幅の振動入力によって支持ばね３が大きく反復変位されると、これによって圧力変動を受ける第一液室Ａと、自在な変位が許容された第一のダイアフラム４によって容積が可変である第二液室Ｂとの間で、封入液体がショックオリフィスＥを介して液柱共振により反復移動するので、この時の流動抵抗によって前記入力振動に対する大きな減衰力を発現し、ショック入力等に対する良好な緩衝性を得ると共に、振動を短時間で制止する。
【００２３】
上述のように導圧室Ｄへの負圧導入によって第二のダイアフラム７を第二の内部壁体６における円盤部６１の上面に貼り付かせた状態から、弁装置の切換操作によって導圧室Ｄに大気圧を導入（大気開放）すると、前記第二のダイアフラム７の作動部７２は、弾性連結部７３の引張弾性によって、図１に示すように前記円盤部６１から離れた非拘束位置に直ちに復帰する。そしてこの状態において、前記弾性連結部７３は第二のダイアフラム７における作動部７２の撓み動作を固定するものではないため、前記作動部７２は、第三液室Ｃ側からの封入液体の圧力変動によって自在に撓み変形することができる。
【００２４】
また、エンジンの駆動に伴う中・高周波域の小振幅の継続振動の入力に対しては、ショックオリフィスＥにおける液柱慣性が大きくなるため、このショックオリフィスＥでは封入液体の反復流動が起こりにくくなる。したがつて前記中・高周波域の小振幅振動が入力された場合は、支持ばね３により容積変化を受ける第一液室Ａと、第二のダイアフラム７の撓み変位により容積可変である第三液室Ｃとの間で、封入液体が流動抵抗の小さいアイドルオリフィスＦを介して反復移動し、これによって前記第一液室Ａの圧力変動が吸収され、動ばね定数が低くなって優れた振動絶縁性を発揮する。
【００２５】
なお、本発明は図示の一実施形態に限定されるものではない。例えば付勢手段としての弾性連結部７３は、その先端７３ａに焼付け等により一体的に設けた金具等を介して第一の内部壁体５に連結しても良い。また、前記弾性連結部７３の代わりに付勢手段を導圧室Ｄ側に設け、その圧縮反力等を利用して第二のダイアフラム７の作動部７２を非拘束方向へ付勢するようにすることも考えられる。また、ショックオリフィスＥ及びアイドルオリフィスＦの形状や、その他の細部の形状等も種々の変更が可能である。
【００２６】
【発明の効果】
本発明に係る液体封入式マウントによると、導圧室への圧力導入によって第二のダイアフラムの作動部を内部壁体に貼り付かせて拘束した状態から、前記導圧室を大気開放をした時に、前記作動部が弾性連結部によって前記貼り付き拘束状態を解除され、自由変位可能位置に復帰するので、防振特性の切換制御を応答良く行うことができ、これによって防振性能を向上させることができるといった優れた効果が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液体封入式マウントの好ましい一実施形態を示す断面図である。
【図２】上記実施形態における一部を分離して示す断面図である。
【符号の説明】
１ ケース
１ａ 上側段差部
１ｂ 下側段差部
１１ 外筒
１１ａ カシメ部
１２ 内筒
３ 支持ばね
３１ 補強環
４ 第一のダイアフラム
４１ シール膜
５ 第一の壁体
５１ 上側円盤部
５１ａ 連結孔
５１ｂ，５２ａ，６２ｃ 開口部
５２ 筒状部
５３ 下側フランジ部
５３ａ 切欠
５４ 嵌合突条
６ 第二の内部壁体
６ａ 導圧孔
６１ 円盤部
６２ 筒状フランジ部
７ 第二のダイアフラム
７１ 外周フランジ部
７２ 作動部
７３ 弾性連結部（付勢手段）
７３ａ 先端
８ 管継手
Ａ 第一液室
Ｂ 第二液室
Ｃ 第三液室
Ｄ 導圧室
Ｅ ショックオリフィス
Ｆ アイドルオリフィス

Claims (1)

1. 互いに同心配置されたケース（１）とセンターボス（２）との間に介在され円周方向に連続したエラストマからなる支持ばね（３）と、前記ケース（１）の内周に封着されたエラストマからなる第一のダイアフラム（４）と、これら支持ばね（３）と第一のダイアフラム（４）との間で外周部が前記ケース（１）の内周に固定された内部壁体（５，６）とによって、
   前記支持ばね（３）側の第一液室（Ａ）と、前記第一のダイアフラム（４）側の第二液室（Ｂ）と、前記両液室（Ａ，Ｂ）間の第三液室（Ｃ）及び導圧室（Ｄ）が画成され、
   前記第一液室（Ａ）と第二液室（Ｂ）はショックオリフィス（Ｅ）を介して互いに連通され、
   前記第一液室（Ａ）と第三液室（Ｃ）は前記ショックオリフィス（Ｅ）よりも流動抵抗の小さいアイドルオリフィス（Ｆ）を介して互いに連通され、
   前記第三液室（Ｃ）と前記導圧室（Ｄ）との間はこの導圧室（Ｄ）への負圧の導入によって拘束され前記負圧の開放によって拘束が解除される第二のダイアフラム（７）で画成され、
   前記第二のダイアフラム（７）の作動部（７２）に、この作動部（７２）を非拘束方向へ付勢する付勢手段（７３）を設けたことを特徴とする液体封入式マウント。

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